生物制药工艺学绪论-1-2-3章 生物制药工艺学.pptVIP

课程任务：通过本门课程应掌握（1）各类生物药物制造的工艺技术基础理论、原理、工艺过程。（2）几种典型生物药物的来源、性质、工艺及临床应用。 2.生物技术药物的发展与创新 （1）生物药物研究进入蛋白质工程药物时代 第1代重组药物：一级结构与功能和天然活性蛋白质完全一样。 第2代重组药物：对天然产物进行简单修饰，如PEG化或糖基化。 第3代重组药物：在DNA水平上，合理设计、改造、创制新型蛋 白。目的是提高活性；减少或消除副作用；提高提内外稳定性；产生新的功能特性。 （3） 哺乳动物细胞已成为生物技术药物最重要的表达或生产系统 美国上市哺乳动物细胞表达或生产生物技术药物65种，其中激素类有6种，非治疗性抗体有29种，这些产品都是年销售额高于1亿美元的生物技术药物。 其中长效EPO-α突变体（Aranesp）、EPO-α（EPOGEN、Procrit）、EPO-β（NeoRecormon）、IFNβ-1a（Rebif、Avonex）、凝血因子VIII（Recombinate、Kogenate）、凝血因子VIIa（NovoSeven）和葡糖脑苷脂酶（Cerezyme）等都是年销售额大于10亿美元的“重磅炸弹”产品。 动物细胞培养生产的治疗性抗体产品有30种，其中用CHO或NSO细胞表达的基因工程抗体类产品有21种，3种治疗性鼠源单抗（杂交瘤细胞），以及6种体内诊断用鼠源单克隆抗体。 美国之所以在生物制药领域遥遥领先，最主要的原因是其哺乳动物细胞和生产的产品是其生物制药的主力军。 发展生物医药产业具有重大意义 全球生物医药产业年平均增长率为24%，远高于年增长率为7%-10%的传统制药业 国际市场容量已达到450亿美元，国内达300亿人民币 第一节 微生物的代谢产物 一、初级代谢产物及其特点 1.初级代谢产物 指与微生物的生长繁殖有密切关系的代谢产物。主要包括氨基酸、蛋白质、核酸、核苷酸、维生素、脂肪酸等。 2.初级代谢产物的特点 菌体生长繁殖所必须的物质。 各种微生物所共有的产物。 对人类有重要作用，不能积累。 二、次级代谢产物及其特点 1.次级代谢产物 指与微生物的生长繁殖无关的代谢产物。包括抗生素、色素、生物碱、毒素、酶的抑制剂。 2.次级代谢产物的特点 特定菌种产生的代谢产物 菌体特定生长阶段的产物 多组分的混合物 次级代谢产物的合成酶对底物要求的特异性不强。 次级代谢产物生物合成酶对底物作用的不完全。 同一底物可以被多种酶催化。 三、初级代谢产物与次级代谢产物的关系 1.初级代谢产物是次级代谢产物的前体或起始物 2.初级代谢产物调控影响次级代谢产物的生物合成。 第二节 次级代谢产物的构建单元与合成途径 一、次级代谢产物的合成单元 第三节 次级代谢产物的生物合成过程 第四节 次级代谢产物生物合成的调控 一、酶合成的诱导调节 二、反馈调节 三、磷酸盐调节 四、碳分解产物调节 五、氮分解产物调节 六、菌体生长速率调节 七、化学调节因子的调节 复习思考题 1.名词 初级代谢产物 次级代谢产物 分叉中间体 2.次级代谢产物为什么常是多组分的混合物？ 3.次级代谢产物的调控机制？ 第三章 菌种选育的理论与技术 二、菌种选育的基本理论 （一）遗传与变异 遗传：子代与亲代间的连续性和相似性。（种瓜得瓜，种豆得豆） 变异：子代与亲代间的不连续性和差异性。（一母生九子，各不相同） 基因型：个体所具用的内在遗传物质。 表 型：一定基因型在一定条件下表现出来的个体性状。 遗传与变异既矛盾又统一： 遗传性 选育出的变异高产菌株能够保留下来。 变异性 通过诱变可以产生高产菌株。 （二）遗传与变异的物质基础 DNA 是遗传的物质基础。 1953年DNA 分子双螺旋模型，以及DNA半保留复制理论的提出丰富了遗传与变异理论。 DNA 由4种核苷酸构成。 （三）基因突变的本质与类型 1.基因突变的本质：DNA 中四种核苷酸碱基的化学结构、排列顺序、数 目的变化。 2.遗传变异的类型： 1）自发突变：未经诱变剂处理或杂交而自然发生的突变。 产生原因：微生物生活环境中的低剂量物理、化学诱变剂的存在（紫外线、短波辐射、高温、病毒等）;生长过程中碱基错配；微生物自身代谢过程中产生具有诱变作用的物质。 特 点：突变速度慢、频率低。 2）诱变突变：人为用化学、物理诱变剂（紫外线、亚硝酸等）处理微生物而引起的突变。 突变种类：基因突变、染色体畸变和染色体组突变。 特 点：速度快、时间短、突变频率高。 （四）突变的过程 1.诱变剂与微生物细胞的作用